燃料電池汽車由于能量密度高的優(yōu)勢(shì)被普遍認(rèn)可將成為中國(guó)交通領(lǐng)域電動(dòng)化的重要組成部分,尤其在重載+高續(xù)航領(lǐng)域,而隨著越來(lái)越多關(guān)鍵零部件的國(guó)產(chǎn)化,燃料電池成本迅速下降,經(jīng)濟(jì)性逐漸顯現(xiàn),行業(yè)爆發(fā)就在最近兩年。 (來(lái)源:微信公眾號(hào)“氫云鏈”作者:陳丹) 而加氫站為代表的基礎(chǔ)設(shè)施的是否完善,是燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展與普及的前提! 加氫站工作原理和建設(shè)模式 現(xiàn)有加氫站技術(shù)來(lái)源于天然氣加氣站,有兩種建設(shè)方式: 1)站內(nèi)制氫供氫加氫站技術(shù); 來(lái)源于天然氣管網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)加氣站原理,即加氫站內(nèi)有制氫設(shè)備(如天然氣重整制氫)產(chǎn)生氫氣(相當(dāng)于天然氣管道輸送來(lái)的氣源)和加氣站設(shè)備的組合。 2)外供氫加氫站技術(shù)。 來(lái)源于天然氣母站和子站原理,即從外面工廠 (相當(dāng)于母站提供氣源)經(jīng)加氫站(子站)二次加壓完成對(duì)外加氣。 而中國(guó)加氫站以外供氫路線為主。 加氫站的工作原理 以外供氫加氫站為例,氫氣通過管束槽車運(yùn)輸至加氫站,經(jīng)由氫氣壓縮機(jī)增壓后儲(chǔ)存至站內(nèi)的高壓儲(chǔ)罐中,再通過氫氣加氣機(jī)為燃料電池汽車加注氫氣。當(dāng)管束槽車的壓力足夠高時(shí),可從槽車中直接給車輛加氫;壓力不夠部分從氫氣高壓儲(chǔ)罐中給汽車進(jìn)行補(bǔ)充氫氣。 而實(shí)際操作中,氫氣儲(chǔ)罐可由多個(gè)壓力級(jí)別不同的儲(chǔ)罐并聯(lián)而成,先將低壓儲(chǔ)罐中的氫氣用于加注,直到低壓儲(chǔ)罐與車載容器達(dá)到壓力平衡,再換為高壓儲(chǔ)罐進(jìn)行加注。 目前加氫站核心設(shè)備依賴進(jìn)口,國(guó)產(chǎn)化逐步開啟加氫站的主要設(shè)備:包括儲(chǔ)氫裝置、壓縮設(shè)備、加注設(shè)備、站控系統(tǒng)等, 其中壓縮機(jī)占總成本較高(約 30%)。國(guó)內(nèi)目前設(shè)備制造的發(fā)展方向主要是加速國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程,從而降低加氫站的建設(shè)成本,促進(jìn)氫能產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展。 總的來(lái)說(shuō),中國(guó)所生產(chǎn)的加氫站設(shè)備各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)仍有欠缺,但是目前國(guó)產(chǎn)化已經(jīng)開啟,業(yè)內(nèi)企業(yè)在各領(lǐng)域均推出自主產(chǎn)品。 除了加氫站本身建設(shè)成本之外,氫氣儲(chǔ)運(yùn)也是加氫站較為重要部分構(gòu)成,氫云鏈認(rèn)為氣氫拖車滿足現(xiàn)階段要求,液化氫技術(shù)是發(fā)展方向; 目前,運(yùn)氫的方式主要分為氣氫拖車運(yùn)輸、氣氫管道運(yùn)輸和液氫罐車運(yùn)輸。氫能供應(yīng)鏈中運(yùn)氫環(huán)節(jié)定義為包括集中制氫廠的運(yùn)輸準(zhǔn)備環(huán)節(jié)(氫氣壓縮/液化、存儲(chǔ)及加注)和車輛/管道運(yùn)輸過程所涉及所有設(shè)備。 從現(xiàn)階段加氫站對(duì)運(yùn)輸距離(<500km,200km 為宜)和運(yùn)輸規(guī)模(10t/d)的需求來(lái)看,氫氣最佳的運(yùn)輸方式仍是氣氫拖車,其成本可以達(dá)到 2.02 元 /kg,而在同等條件下的液氫運(yùn)輸成本可以達(dá)到 12.25 元/kg。未來(lái)在液化氫技術(shù)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)且氫氣需求量規(guī)模上升(100t/d)的情況下,將考慮采用液氫運(yùn)輸?shù)姆绞竭\(yùn)送氫氣。 氣氫拖車運(yùn)輸適合小規(guī)模、短距離運(yùn)輸情景;氣氫管道運(yùn)輸適合大規(guī)模、短距離運(yùn)輸情景;液氫罐車運(yùn)輸適合長(zhǎng)距離運(yùn)輸。 通過研究我們可以得出結(jié)論: 1)對(duì)于氣氫拖車運(yùn)輸方式,主要受距離因素影響,規(guī)模對(duì)運(yùn)氫成本影響比例較小; 2)對(duì)于管道輸氫方式,管道投資成本在運(yùn)氫成本中占最大比例,適用于運(yùn)氫規(guī)模大,距離近的情況; 3)對(duì)于液氫罐車運(yùn)輸方式,非常適用于大規(guī)模氫氣長(zhǎng)距離運(yùn)輸,運(yùn)氫成本與運(yùn)輸規(guī)模成負(fù)相關(guān),規(guī)模越大運(yùn)氫成本越低,與運(yùn)輸距離成正相關(guān),距離越遠(yuǎn)運(yùn)氫成本越加上升,但上升幅度遠(yuǎn)小于氣氫拖車。 氫云鏈認(rèn)為:加氫站作為燃料電池產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施,具備長(zhǎng)期投資價(jià)值,我們認(rèn)為加氫站及關(guān)鍵設(shè)備、加氫站運(yùn)營(yíng)、氫氣都將成為巨大的市場(chǎng),短期設(shè)備機(jī)會(huì)更大,長(zhǎng)期看氫氣市場(chǎng)規(guī)模驚人。 (來(lái)源:氫云鏈 作者:陳丹) |
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